基于内模原理的烘丝机PID控制器设计

烘丝机具有大的热惯性和滞后时间,其出口烟丝水分的含量直接影响成品烟的品质.在分析SH623烘丝机工艺过程的基础上,采用稳定热风温度、烘筒转速以及热风流量,调节进入筒内热交换装置蒸汽压力的方法来控制烘丝机出口烟丝水分,用机理分析与实验研究相结合的方法建立了该控制系统的数学模型,基于内模控制原理设计了系统的PI,PID控制器.该控制器具有设计简单,跟踪调节性能好,鲁棒性等特点,数值仿真和现场试验均表明PI控制器具有满意的控制效果.     

基于PCS7的内模控制器设计与应用

针对工业对象的高阶以及非线性特性,采用二阶加纯滞后模型作为内模控制的内部模型,提出了一种通用内模控制器的设计方法;根据内模控制的原理以及二阶加纯滞后模型的差分方程,推导出通用内模控制器的算法.通过PCS 7 V6.1系统软件中的结构化控制语言SCL将内模控制算法编译成可通用的FB功能块,在西门子过程控制系统PCS7中实现了内模控制;最后利用精度较高的最小二乘法辨识被控对象的模型,将该通用内模控制器应用在工业中普遍使用的高阶大滞后对象换热器的出口温度控制过程中,取得了很好的应用效果;应用表明,内模控制器在工业DCS应用过程中具有高性价比,能有效地拓展内模控制的应用空间.     

模糊内模PID控制及应用

工业控制系统经常存在时滞现象,且含有一定程度的非线性环节,采用常规控制方法很难满足控制要求.内模控制对时滞系统具有较好的控制作用.当内模与系统实际模型相差较大时,控制效果将会下降.根据影响系统参数的主要因素,预先确定在不同条件下系统的传递函数.当系统运行时,借助模糊控制理论,直接调用相应的系统参数,并采用内模PID进行控制.实际应用表明,该方法具有很好的控制效果.     

基于灰色预测的自适应内模PID双重控制器设计

针对一类非线性系统,提出一种基于灰色预测的自适应内模PID双重控制方法.把由系统的输入输出数据得到的灰色预测模型作为系统的内部模型,并在基本的内模控制结构上增加PID控制器,加快了跟踪误差收敛速度, 内模控制的性能明显改善.仿真结果表明,该控制方法简单而有效, 内模PID双重控制较单一内模控制具有更好的系统性能.     

内模控制在锅炉燃烧系统中的应用研究

针对锅炉燃烧系统具有大纯滞后的特点，设计了一种新型的自适应内模控制器。该控制器以空气量和燃烧量作为输入量，蒸汽压力作为输出量，用户用汽量的变化作为干扰量，并增加滤波器来消除扰动的影响，对锅炉燃烧系统进行控制。仿真结果表明，与普通PID控制比较，本论文设计的内模控制器能大大改善大时滞系统的控制品质，并且抗干扰能力强。     

内模控制在过程控制系统中的应用研究

内模控制是一种简单、实用的先进控制算法,是研究其它基于模型的控制策略的理论基础.本文介绍了内模控制的基本原理及内模控制器的设计方法,基于过程控制实验系统,采用内模控制策略对其进行控制,并在相同状况下,采用常规PID和内模PID算法对其进行控制比较.结果表明,采用内模控制策略的控制系统在超调量、上升时间和调节时间等方面均有所减小和缩短,体现了内模控制的实用性和控制效果的优越性,对于内模控制在其它领域的应用具有一定的参考价值.     

二阶时滞工业系统的自调整模糊内模PID控制

基于内模控制理论,针对二阶时滞工业系统,设计了模糊内模PID控制方案.该方案实现简单,且对工况的变化具有优良的适应性.对某典型的时滞工业过程的三种不同工况进行二阶建模与仿真,结果表明,该控制方案,超调小,过渡时间短,动态性能好,控制效果优于内模控制及PID控制.     

乙烯裂解炉炉管出口温度控制系统设计及应用

乙烯裂解炉炉管出口温度控制系统中存在着多变量耦合情况,导致在实际生产中很难实现对各组炉管温度的精确控制.针对这种情况,本文提出了一种基于可逆解耦策略和内模PID控制原理的多变量控制系统设计方案.文中首先介绍乙烯裂解炉的结构,并对其工作原理和生产的工艺流程作了简单说明;其次根据现场得到的数据并进行滤波,去趋势项等处理,运用预报误差算法(PEM)进行系统辨识,建立了过程的多变量输入输出模型;再次,介绍了可逆解耦方法的基本原理和实现过程,并针对辨识得到的模型,采用该方法设计系统的解耦环节.它可以避免采用传统解耦方法时的复杂运算过程,能够较为快捷地得到解耦参数矩阵.最后,针对解耦后的被控系统设计控制器.由于内模控制具有结构简单,控制性能良好等特点,本文中采用内模控制原理设计带滤波器形式的PID控制器,并给出了滤波系数等相关参数值.同时,对模型存在失配的情况和模型匹配时采用传统单回路控制策略的情况,以及不对系统解耦而直接设计PID控制器进行控制的情况分别进行仿真,并比较了仿真结果.分析表明,系统解耦后,对其控制时的静态误差消除时间大大缩短,动态性能得到改善,从而实现了对裂解炉炉管出口温度快速准确控制的要求,说明了该方案的有效性.     

内模控制在温度控制传感器系统中的应用

为了适应现实状况对于提高控制效果的要求,对温度控制传感器系统采用了内模控制方法,完成基于内模控制的温度控制系统设计.针对具有大时滞的温度控制对象完成基于内模控制的温度控制系统设计;对相同的大时滞温度控制对象,完成基于PID控制的温度控制系统设计,并在Matlab/Simulink仿真平台上对所设计的温度控制系统进行仿真分析.仿真结果表明了内模控制滤波器的时间常数对系统控制效果的影响规律,其控制效果优越于PID控制.     

超临界锅炉过热汽温神经网络内模控制

锅炉过热汽温是燃煤机组运行中的重要参数,过高、过低都会对机组的安全经济运行构成威胁.由于锅炉结构复杂,系统庞大,汽温对象具有变时滞、变参数等特性,喷水减温系统采用的串级PID控制,在大范围变工况下效果往往很不理想,且PID参数整定耗时耗力.为此,该文针对600 MW超临界锅炉过热器的喷水减温系统,研究了过热汽温神经网络(ANN)内模控制方案.基于Matlab建立了汽温系统的ANN正模型和逆模型,并设计出ANN内模实时控制器.仿真表明,与原串级PID控制相比,该方案显著改善了过热汽温的控制品质.     

直接蒸汽加热器温控系统的仿真研究

针对直接蒸气加热器出口温度具有非线性、时生性、大滞后等特点,建立了直接蒸汽加热器温控系统的数学模型.提出了一种模糊PID温度控制方案,它将常规PID控制和模糊控制二者优点相结合,利用模糊控制规则对PID参数进行自整定,有效提高了系统的抗干扰能力和适应参数变化的能力,保证了加热器出口温度的精确控制.MATLAB仿真结果证明了该方案的正确性和实用性.     

基于模糊自适应PID的锅炉汽包水位控制

针对工业锅炉汽包水位的反向特性,设计了一种基于模糊自适应PID控制策略的锅炉汽包水位的三冲量控制系统,该控制系统内环可以快速消除通道的给水扰动,外环能克服蒸汽流量变化产生的扰动。理论分析和仿真结果都表明,此方案对解决锅炉汽包水位的内外扰动具有显著效果,且有快速的适应性和较强的鲁棒性。     

模糊PID控制在工业锅炉控制系统中的应用

针对工业锅炉控制系统的特点．采用将常规PID控制与模糊控制相结合的控制策略．在常规PID调节器的基础上，采用模糊推理思想，根据不同的E、EC对PID参数Kp、Kl、Kd进行自校正。对锅炉汽包液位的控制表明这种模糊PID控制器可明显提高系统的性能。     

炉管注汽量突增对焦化加热炉的影响及对策

延迟焦化加热炉是延迟焦化装置安全、长周期运行的关键设备。某炼厂焦化炉注蒸汽控制系统不能正常运行,注汽量突增造成炉管出口温度大的反向响应。当在PID自动控制或手动操作处理不及时、不适当时,将产生大的超温,加速炉管结焦．影响焦化炉安全平稳运行。本文分析了原因,提出了根据蒸汽注入量、进料量和进料压力对蒸汽量突增进行工况检测的方法。在此基础上,实现了对注汽量突增的专家规则控制。现场运行结果表明,避免了炉出口温度的大幅超温,达到甚至超过了熟练操作工操作的水平。     

先进PID在锅炉汽包水位控制中的应用研究

锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中不可或缺的重要动力设备。针对锅炉汽包水位的反向特性,采用一种预测PID控制方法并应用于锅炉汽包水位的三冲量控制系统,即内环采用PID控制快速消除控制通道的给水扰动,外环采用预测PI控制用以克服蒸汽流量变化产生的扰动。仿真结果表明了所获得的理想控制效果以及控制系统的鲁棒性。     

基于PCS7的锅炉控制系统的设计和实现

以工业锅炉为被控对象,以安全、稳定、低碳为生产目标,根据工艺流程,结合锅炉实际装置的操作经验,对整个锅炉控制系统的汽包水位、蒸汽压力、送风量、妒膛负压和过热蒸汽温度等进行了对象特性分析,将工业锅炉的控制划分为给水控制系统,燃烧控制系统和过热蒸汽控制系统三部分.采用高级多功能过程控制实训系统(SMPT-1000)以及西门...     

核电站蒸汽发生器水位控制系统的仿真研究

研究核电站蒸发器水位控制优化问题,由于蒸汽发生器是核电站中最重要设备之一,水位控制对核电站的安全运行起着决定性的作用,并要求系统稳定运行,快速响应。针对蒸汽发生器是一个高度复杂、非线性、时变的系统,传统的串级PID控制等控制方法难以取得满意的控制效果,把自抗扰控制方法引入蒸汽发生器水位的串级控制系统中,解决传统PID快速性和超调的矛盾,且能够动态补偿对象模型的内扰和外扰。另外,自抗扰控制器的参数较多且参数难以整定,采用混沌搜索的粒子群混合优化算法来对优化选择参数进行仿真。仿真结果表明,改进方法的鲁棒性和控制品质优于传统的串级PID控制方法,方法的可行性和有效性。     

ARX-Laguerre模型PID预测控制及其在过热汽温控制中的应用

针对火电厂过热汽温控制的特点,提出了一种基于ARX-Laguerre模型的PID预测控制算法(ALMPCPID),该算法使用增量式的ARX-Laguerre模型作为预测模型,将滚动优化的性能指标改为PID控制器的形式,并利用带遗忘因子的最小二乘递归方法对模型参数进行在线辨识。将ALMPCPID算法应用于过热汽温控制系统进行仿真研究,仿真结果表明该方法可有效应对过热汽温系统的特性变化带来的影响,控制效果优于常规预测控制策略,具有很好的应用价值。     

Neurofuzzy network modelling and control of steam pressure in 300 MW steam-boiler system

In boiler-generation system, steam pressure is an important factor affecting the total combustion system. A properly boiler system must maintain a desired steam pressure at the outlet of the drum. Modelling and control of 300 MW steam-boiler combustion system using neurofuzzy methodology is discussed in this paper. Associate memory network (AMN) is chosen to represent the nonlinear model of steam pressure system based on local mechanism model and dynamic experiments. With the established neurofuzzy model, a relative fuzzy PI controller is constituted. The performance of the control system has been verified by the simulation process and then tested on real-time process in distributed control system (DCS) under the setpoint tracking and load disturbance.     

改进蚁群PID-神经元解耦的CFB锅炉燃烧系统控制

床温和主汽压都是循环流化床锅炉生产运行中的重要参数,会直接影响机组的安全性和经济性。但由于这两者对象存在非线性、大时延、强耦合等特点,其现场控制效果一直不太理想。本文首先采用自适应神经元将床温和主汽压解耦,再利用具有分工特征的蚁群算法优化参数的PID控制器对两者进行独立控制。采用该算法优化常规PID控制参数,能够实现控制参数的快速寻优。该方案应用于循环流化床锅炉燃烧系统仿真,结果表明能有效实现系统解耦,且具有响应快、超调量小等优点,有效地提高了控制品质。